Strumenti invertiti: un errore di cablaggio comune
1 · Prevedi
Se un voltmetro è cablato per errore in serie (dove andrebbe l'amperometro) e un amperometro in parallelo (dove il voltmetro), cosa succede alla corrente della resistenza, qualunque resistenza scegli?
- Sempre zero: l'enorme resistenza del voltmetro in serie blocca il circuito.
- Il circuito funziona comunque, solo con letture meno precise.
- La corrente diventa pericolosamente grande.
2 · Configurazione
- Apri il preset strumenti invertiti e premi Reimposta. Il voltmetro è (erroneamente) in serie; l'amperometro in parallelo sulla resistenza.
- Attiva la lettura di corrente sulla resistenza.
- Imposta R1 per ogni prova e registra la corrente.
3 · Raccogli dati
| Resistenza R1 (Ω) | Corrente resistenza I (mA) |
|---|---|
| 50.00 | |
| 100.00 | |
| 200.00 |
Traccia I (asse y) contro R1 (asse x) per le tre prove. La linea è piatta a zero?
4 · Analizza
- Un voltmetro ideale in serie è un circuito aperto (resistenza di fatto infinita): nessuna corrente può fluire nell'anello, qualunque sia R1.
- Spiega perché il voltmetro in serie — pensato per misurare senza assorbire — blocca tutta la corrente quando è l'unico percorso, e perché la tensione della resistenza risulta quindi zero.
5 · Estendi
- L'amperometro in parallelo (0 Ω) cortocircuita di fatto la resistenza: la corrente preferisce l'amperometro a R1. In un circuito reale con amperometro non ideale (ma comunque a bassa resistenza), l'errore può assorbire corrente pericolosamente alta e danneggiare lo strumento. Spiega perché «misurare la corrente con l'amperometro in parallelo» è un rischio reale, non solo una curiosità teorica.
- Se un circuito che hai costruito mostra corrente zero ovunque con batteria funzionante, cosa ti direbbe il controllo della posizione del voltmetro su un possibile errore?
La fisica dietro questo esperimento
Perché la posizione conta
La bassissima resistenza dell'amperometro va bene in serie ma diventa un cortocircuito se messa in parallelo.
Circuiti
- Legge di Ohm: corrente, tensione e resistenza
- Resistenze in serie: le resistenze si sommano
- Resistenze in parallelo: la corrente si divide
- Lampada con interruttore: dissipazione nella lampadina
- Batterie in serie: le fem si sommano
- Strumenti ideali: amperometro e voltmetro non disturbano il circuito
- Lampadine in serie: corrente condivisa, lampade più fioche
- Lampadine in parallelo: stessa tensione, piena luminosità
- Cortocircuitare una lampadina: cosa succede quando ne bypassi una
- Dimmer a reostato: resistenza continuamente variabile
- Collocazione corretta: amperometro in serie, voltmetro in parallelo
- Carica RC: avvicinamento esponenziale del condensatore